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高温合金叶片定向凝固过程中辐射换热的计算

崔锴 , 许庆彦 , 于靖 , 柳百成 , 木间明彦 , 黑木康德 , 横山文彦

金属学报

计算机数值模拟在指导定向凝固工艺的制订上正起着越来越重要的作用。在定向凝固炉中进行叶片生产，由于炉内是真空环境，所以辐射换热在热量传输过程中占有很大比重。传统的辐射换热计算的重点是角系数的计算，带来计算时间长的问题。针对这种情况，本文提出了改进型Monte Carlo射线追踪法进行辐射换热计算，通过子空间的划分，并结合定向凝固的特点回避了角系数的直接计算，节省了计算时间。把该方法嵌入自行开发的三维模拟软件对柱状晶和单晶叶片的定向凝固过程进行了温度场模拟。并对实际叶片凝固过程进行温度场测试，模拟结果与实测结果吻合比较好。

关键词: 高温合金叶片 , improved Monte Carlo ray tracing method , null